福建省南平市浦城縣水北街中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

1、福建省南平市浦城縣水北街中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 如圖所示，在高空中有四個(gè)小球，在同一位置同時(shí)以速率向上、向下、向左、向右被射出，不考慮空氣阻力，經(jīng)過1 s后四個(gè)小球在空中的位置構(gòu)成的正確圖形是 參考答案：A2. （單選題）如圖甲所示，一根輕彈簧豎直立在水平地面上，下端固定。一物塊從高處自由下落，落到彈簧上端，將彈簧壓縮至最低點(diǎn)。能正確反映上述過程中物塊的加速度的大小隨下降位移x變化關(guān)系的圖像可能是圖乙中的 參考答案：A3. 某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示，據(jù)此判斷圖乙（F表示物體所受合力

2、，x表示物體的位移）四個(gè)選項(xiàng)中正確的是（ ）參考答案：B4. 當(dāng)神舟七號(hào)載人飛船在圓形軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)，翟志剛并測(cè)出了神七的的軌道半徑和運(yùn)行周期由此可推算出A飛船的質(zhì)量 B飛船的半徑 C地球的質(zhì)量 D地球的半徑參考答案：C5. （單選）對(duì)于真空中電荷量為q的靜止點(diǎn)電荷而言，當(dāng)選取離點(diǎn)電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零時(shí)，離點(diǎn)電荷距離為r的位置的電勢(shì)為=kq/r（k為靜電力常量）。如圖所示，兩電荷量大小均為Q的異種點(diǎn)電荷相距為d，現(xiàn)將一質(zhì)子（電荷量為e）從兩電荷連線上的A點(diǎn)沿以負(fù)電荷為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點(diǎn)，在質(zhì)子從A到C的過程中，系統(tǒng)電勢(shì)能的變化情況為A減少 B增加C減少 D增加參考答案

3、：A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖所示，已知R1 =10，R2 =20，R3 =20，AB兩端間電壓恒為30V，若CD之間接理想電壓表，則電壓表示數(shù)U =_ V；若CD之間改接理想電流表，則電流表示數(shù) I = _A。參考答案：答案：20V；0.75A7. 如圖所示，均勻重桿OA的O端用鉸鏈固定在墻上，為了使OA保持水平，由長為L的輕桿BC來支撐（L小于重桿OA的長度），改變支撐點(diǎn)的位置使BC所受壓力為最小，則B點(diǎn)離O點(diǎn)的距離應(yīng)為_。 參考答案： 答案： 8. 汽艇靜水中的速度為5m/s，河水的流速為3m/s，若該汽艇渡過寬為80m的河道至少需要 s的時(shí)間；若汽艇要

4、以最短的位移渡河，所用時(shí)間為 s。參考答案：16 209. 如圖所示，為水中兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源所形成的圖樣，這是水面波的_現(xiàn)象；圖是不同頻率的水面波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是_圖。 參考答案：答案：干涉 C 10. （4分）下圖是某繩波形成過程示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T。經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)1已發(fā)生的位移為6cm,則當(dāng)t 時(shí)質(zhì)點(diǎn)5的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?；

5、t時(shí)質(zhì)點(diǎn)9運(yùn)動(dòng)的路程為 。參考答案：豎直向上 6cm11. .(選修模塊3-4)（填空）下列說法中正確的是。A做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅無關(guān)B泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動(dòng)和觀察者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)D在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10 cm長的細(xì)線和小鐵球如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個(gè)三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率，則n1_n2（填“”,“”或“=”）；_為紅光。 如圖所示是一列簡諧波在t=0

6、時(shí)的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2 s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)剛好在波峰位置。求：該簡諧波的周期。從t=0開始經(jīng)過多長時(shí)間另一質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰。參考答案：BC ，b 0.8s，2s12. 如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC= ，線速度vA：vB：vC= ，向心加速度aA：aB：aC= 、參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，由角速

7、度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故 ，所以周期之比為 由角速度和線速度的關(guān)系式可得。13. 氫原子能級(jí)如圖所示，則要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成為氫離子，該氫離子需要吸收的能量至少是 eV；一群處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中，可能輻射 種不同頻率的光子。參考答案：13.6eV （3分） 3（3分）解析：要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少等于氫原子的電離能13.6eV。一群處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中，可能輻射2+1=3種不同頻率的光子。三、 簡答題：本題共2小題，每小題

8、11分，共計(jì)22分14. （8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒 由能量方程 由質(zhì)能方程 解得 點(diǎn)評(píng)：本

9、題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。15. 靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）

10、A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止； 0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB聯(lián)

11、立式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25

12、m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA，由動(dòng)能定理有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA以和vB，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 由式及題給數(shù)據(jù)得sA小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 某天，小明在上學(xué)途中沿人行道以v1=lm/s速度向一公交車站走去，發(fā)

13、現(xiàn)一輛公交車正以v2=15m/s速度從身旁的平直公路同向駛過，此時(shí)他們距車站s=50m為了乘上該公交車，他加速向前跑去，最大加速度a1=2.5m/s2，能達(dá)到的最大速度vm=6m/s假設(shè)公交車在行駛到距車站s0=25m處開始剎車，剛好到車站停下，停車時(shí)間t=10s，之后公交車啟動(dòng)向前開去（不計(jì)車長）求：（1）若公交車剎車過程視為勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度a2大小是多少；（2）若小明加速過程視為勻加速運(yùn)動(dòng)，通過計(jì)算分析他能否乘上該公交車參考答案：小明可以在汽車還停在車站時(shí)上車17. 如圖所示，兩根間距為L的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，電阻不計(jì)，左端向上彎曲，其余水平，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)

14、磁場(chǎng)I，右端有另一磁場(chǎng)II，其寬度也為d，但方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為B。有兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，b棒置于磁場(chǎng)II中點(diǎn)C、D處，導(dǎo)軌除C、D兩處（對(duì)應(yīng)的距離極短）外其余均光滑，兩處對(duì)棒可產(chǎn)生總的最大靜摩擦力為棒重力的K倍，a棒從彎曲導(dǎo)軌某處由靜止釋放。當(dāng)只有一根棒作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它速度的減小量與它在磁場(chǎng)中通過的距離成正比，即。求：（1）若a棒釋放的高度大于h0，則a棒進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)會(huì)使b棒運(yùn)動(dòng)，判斷b 棒的運(yùn)動(dòng)方向并求出h0為多少？ （2）若將a棒從高度小于h0的某處釋放，使其以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)I，結(jié)果a棒以的速度從磁場(chǎng)I中穿出，求在a棒穿過磁場(chǎng)I

15、過程中通過b棒的電量q和兩棒即將相碰時(shí)b棒上的電功率Pb為多少？參考答案：（1）根據(jù)左手定則判斷知b棒向左運(yùn)動(dòng)。 （2分）a棒從h0高處釋放后在彎曲導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，有得 （1分）a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí) 此時(shí)感應(yīng)電流大小 此時(shí)b棒受到的安培力大小 依題意，有 求得 （3分）（2）由于a棒從小于進(jìn)入h0釋放，因此b棒在兩棒相碰前將保持靜止。流過電阻R的電量 又 所以在a棒穿過磁場(chǎng)I的過程中，通過電阻R的電量 （3分）（沒有推導(dǎo)過程得1分）將要相碰時(shí)a棒的速度 （1分）此時(shí)電流 （1分）此時(shí)b棒電功率 18. 如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l0.20 m，板間距d0.20 m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場(chǎng)，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左右寬度D=0.40 m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.010-2 T?，F(xiàn)從t0開始，從兩極板左端的中點(diǎn)O處以每秒鐘1000個(gè)的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo2.0105 m/s的速度沿兩板間的中線射入電場(chǎng)，已知帶電粒子的比荷1.0108 C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計(jì)，在粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)極板間的電壓可以看